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Numéro
Med Sci (Paris)
Volume 32, Numéro 5, Mai 2016
Page(s) 497 - 499
Section Repères
DOI https://doi.org/10.1051/medsci/20163205017
Publié en ligne 25 mai 2016

© 2016 médecine/sciences – Inserm

Vignette (Photo © Inserm/Musée Jules Verne-Ville de Nantes/Éric Dehausse).

Depuis 2001, le projet international Species 20001 collabore avec l’organisation nord-américaine Integrated taxonomic information system (ITIS) afin de recenser toutes les espèces connues dans leur Catalogue of life (CoL). Un peu plus de 1,6 million d’espèces ont déjà été listées à ce jour. Cette énorme masse de données est utile à la recherche sur la biodiversité ainsi qu’aux initiatives de sauvegarde de celle-ci, mais elle peut également permettre de faire progresser les sciences médicales (la parasitologie par exemple) ou même l’agriculture [1]. Elle nécessite donc un système de classement consensuel afin de stocker et de retrouver facilement les informations pertinentes. La publication en avril 2015 d’une nouvelle classification à grande échelle (ou mégaclassification) [2] marque donc une étape importante de ce projet. Les auteurs n’ont pas opté pour une « classification phylogénétique », c’est-à-dire un classement suivant la doctrine cladiste2 qui stipule que tous les groupes doivent inclure l’ensemble des descendants de leur ancêtre commun [3]. De tels groupes sont alors dits holophylétiques3(Figure 1). Largement dominant, le cladisme n’est cependant pas consensuel parmi les taxonomistes. En effet, le rythme de l’évolution étant très hétérogène d’une branche à l’autre, les groupes holophylétiques sont parfois morphologiquement très disparates. Au contraire, certaines espèces ayant des phénotypes plus proches ont parfois un ancêtre plus ancien (Figure 1). Certains taxonomistes préfèrent donc l’école évolutionniste qui autorise les groupes paraphylétiques, c’est-à-dire excluant les descendants ayant trop divergé [4]. En pratique une classification évolutionniste est moins soumise à l’instabilité due aux hypothèses fluctuantes concernant la structure exacte de l’arbre du vivant [5]. En effet, quel que soit l’ordre exact des ramifications menant aux différentes espèces, les groupes fondés à la fois sur une ascendance commune et une similarité morphologique resteront stables, alors que les groupes définis seulement comme une communauté de descendants verront leurs définitions modifiées (Figure 2). On peut de plus argüer que la paraphylie est inévitable. Quelle que soit la manière dont on s’y prenne, couper une branche (holophylétique) de l’arbre de la vie génère automatiquement une souche (paraphylétique) [6]. Le problème est plus évident pour les paléontologues car ces derniers sont parfois capables de reconnaître l’espèce mère d’une ou plusieurs espèces filles [7].

thumbnail Figure 1.

Définitions des relations phylogénétiques. L’obèle représente une lignée éteinte, les lettres des espèces actuelles, les points rouges le dernier ancêtre commun des membres de chaque groupe. On note qu’un groupe holophylétique contient tous les descendants de son ancêtre commun contrairement à un groupe paraphylétique.

thumbnail Figure 2.

Instabilité de la classification phylogénétique. Deux familles de deux espèces, E = A + B et F = C + D (l’espèce A est le type de la famille E, tandis que C est celui de F), sont morphologiquement très distinctes, mais leurs relations phylogénétiques sont mal connues. Alors qu’une classification autorisant les groupes paraphylétiques restera stable dans toutes les configurations, une classification rejetant la paraphylie verra les définitions des groupes E et F changer en fonction des hypothèses concernant l’ordre des ramifications.

La proposition de classification

Après avoir consulté plus de 3 000 experts d’horizons divers, aussi bien cladistes qu’évolutionnistes, l’équipe du Catalogue of life (CoL) a donc préféré une classification à la fois plus stable et plus pratique. Bien que cette classification autorise la paraphylie, les auteurs ne se réclament pas explicitement de l’école évolutionniste. On peut cependant remarquer que leur système est une extension et une mise à jour de la mégaclassification datant de 1998 proposée par Thomas Cavalier-Smith (un auteur indiscutablement évolutionniste) [8]. Ainsi, plutôt que l’hypothèse controversée des trois domaines Archaea, Bacteria et Eucarya4 [9], on retrouve dans la classification du CoL les deux empires traditionnels que sont les procaryotes (Prokaryota) et les eucaryotes (Eukaryota). Le premier comprend deux règnes, les bactéries (Bacteria) et les archées (Archaea), tandis que le second se subdivise en cinq règnes, les protozoaires (Protozoa), les animaux (Animalia), les champignons (Fungi), les plantes (Plantae) et les chromistes (Chromista). Thomas Cavalier-Smith étant l’un des co-auteurs de cette classification, il est assez tentant de faire correspondre ces sept règnes aux phylogénies qu’il propose [10] (Figure 3). Les noms de ces règnes sont pour la plupart connus, mais les chromistes restent souvent méconnus du grand public et même des biologistes non spécialisés. Ils regroupent pourtant de nombreuses espèces célèbres comme le goémon ou varech (un mélange d’algues brunes très répandues sur les côtes de Bretagne et de Normandie entre autres), les diatomées, les paramécies et même des agents pathogènes comme les oomycètes responsables du mildiou (une affection touchant la vigne, la pomme de terre, les tomates, etc.) ou encore comme les apicomplexés responsables de maladies humaines comme la toxoplasmose (Toxoplasma gondii) ou le paludisme (genre Plasmodium). Ces sept règnes sont divisés en pas moins de 96 embranchements ! Un tel nombre pourrait être révélateur d’une inflation taxonomique. On remarque en effet, en examinant la classification dans le détail, que parmi les 29 embranchements bactériens, 18 ne comportent qu’une seule classe. Cela est bien sûr en partie dû à un manque de résolution des études phylogénétiques moléculaires, mais on pourrait aussi soupçonner un effet pervers de la course aux publications qui pousse les bactériologistes à exagérer l’importance des groupes qu’ils étudient (il est bien plus vendeur de prétendre étudier un embranchement plutôt qu’une classe ou même un ordre). En témoignent par exemple les planctomycètes, les verrucomicrobes et les chlamydiées, tous les trois élevés au rang d’embranchement alors qu’il est dorénavant admis qu’ils ont une affinité commune (ils forment l’embranchement Planctobacteria dans le système de Thomas Cavalier-Smith).

thumbnail Figure 3.

L’arbre de la vie. Dessiné d’après les phylogénies proposées par Cavalier-Smith [10] et la mégaclassification de Ruggiero et al. [2].

Perspectives taxonomiques

La taxonomie souffre d’une mauvaise image. Elle est souvent regardée comme une discipline poussiéreuse, les taxonomistes ne sont guère nombreux et leurs départements n’ont que peu de moyens. L’étude de nombreux groupes d’espèces, parfois des embranchements entiers, repose sur l’expertise de seulement quelques chercheurs dans le monde entier. Pourtant la taxonomie est une discipline se situant clairement en amont de toute étude significative dans les autres domaines de la biologie. Le nom scientifique d’un organisme est une étiquette fonctionnelle permettant d’accéder à n’importe quelle information concernant celui-ci. Les programmes de santé publique ou de conservation de la faune et de la flore resteraient vains si les espèces étudiées restaient non identifiées, mal identifiées ou incorrectement classées dans les bases de données [1]. Cela doit nous faire réfléchir à notre manière de percevoir et d’enseigner la classification du vivant. Est-il plus important qu’elle reflète fidèlement une théorie scientifique particulière [3, 11] () ou bien qu’elle serve avant tout d’outil aux autres disciplines, donnant ainsi la priorité à un système de référence à la fois stable et flexible [2, 5] ? Le degré avec lequel la classification des taxonomistes doit refléter les arbres des phylogénéticiens est peut-être un mélange complexe de philosophie et de pragmatisme [4]. Mais puisqu’une seule classification générale ne semble pas pouvoir satisfaire les exigences de tout le monde, on serait tenté de proposer que deux classifications spécialisées fonctionnant en parallèle feraient un bien meilleur travail [6].

(→) Voir le Forum de D. Casane et P. Laurenti, m/s n° 12, décembre 2012, page 1121

Liens d’intérêt

L’auteur déclare n’avoir aucun lien d’intérêt concernant les données publiées dans cet article.


2

École de taxonomie reposant sur la construction de groupes (alors appelés clades, du grec clados, qui signifie « branche ») incluant un ancêtre commun et l’ensemble de ses descendants.

3

Un groupe est dit holophylétique s’il comprend seulement une espèce mère et toutes les espèces qui en descendent.

4

Théorie systématique selon laquelle le monde vivant serait divisible en trois lignées très distinctes ayant divergé très tôt dans l’histoire de la vie.

Références

  1. Taxonomy Tahseen Q. The crucial yet misunderstood and disregarded tool for studying biodiversity. J Biodivers Endanger Species 2014 ; 2 : 128. (Dans le texte)
  2. Ruggiero MA, Gordon DP, Orrell TM, et al. A higher level classification of all living organisms. PLoS One 2015 ; 10 : e0119248. [CrossRef] [PubMed] (Dans le texte)
  3. Lecointre G, Bonnet ML, Cariou F, et al. Comprendre et enseigner la classification du vivant, 2e ed revue et augmentée. Paris : Belin, 2008 : 352 p. (Dans le texte)
  4. Stuessy TF. Schools of data analysis in systematics are converging, but differences remain with formal classification. Taxon 2013 ; 62 : 876–885. [CrossRef] (Dans le texte)
  5. Mayr E, Bock WJ. Classifications and other ordering systems. J Zool Syst Evol Res 2002 ; 40 : 169–194. [CrossRef] (Dans le texte)
  6. Aubert D. A formal analysis of phylogenetic terminology: towards a reconsideration of the current paradigm in systematics. Phytoneuron 2015 ; 66 : 1–54. (Dans le texte)
  7. Paul CRC. The recognition of ancestors. Hist. Biol 1992 ; 6 : 239–250. (Dans le texte)
  8. Cavalier-Smith T. A revised six-kingdom system of life. Biol Rev Camb Philos Soc 1998 ; 73 : 203–266. [CrossRef] [PubMed] (Dans le texte)
  9. Woese CR, Kandler O, Wheelis ML. Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proc Natl Acad Sci USA 1990 ; 87 : 4576–4579. [CrossRef] (Dans le texte)
  10. Cavalier-Smith T. Early evolution of eukaryote feeding modes, cell structural diversity, and classification of the protozoan phyla Loukozoa, Sulcozoa, and Choanozoa. Eur J Protistol 2013 ; 49 : 115–178. [CrossRef] [PubMed] (Dans le texte)
  11. Casane D, Laurenti P. Penser la biologie dans un cadre phylogénétique : l’exemple de l’évolution des vertébrés. Med Sci (Paris) 2012 ; 28 : 1121–1127. [CrossRef] [EDP Sciences] [PubMed] (Dans le texte)

Liste des figures

thumbnail Figure 1.

Définitions des relations phylogénétiques. L’obèle représente une lignée éteinte, les lettres des espèces actuelles, les points rouges le dernier ancêtre commun des membres de chaque groupe. On note qu’un groupe holophylétique contient tous les descendants de son ancêtre commun contrairement à un groupe paraphylétique.

Dans le texte
thumbnail Figure 2.

Instabilité de la classification phylogénétique. Deux familles de deux espèces, E = A + B et F = C + D (l’espèce A est le type de la famille E, tandis que C est celui de F), sont morphologiquement très distinctes, mais leurs relations phylogénétiques sont mal connues. Alors qu’une classification autorisant les groupes paraphylétiques restera stable dans toutes les configurations, une classification rejetant la paraphylie verra les définitions des groupes E et F changer en fonction des hypothèses concernant l’ordre des ramifications.

Dans le texte
thumbnail Figure 3.

L’arbre de la vie. Dessiné d’après les phylogénies proposées par Cavalier-Smith [10] et la mégaclassification de Ruggiero et al. [2].

Dans le texte

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